2024届山东省济南市历城区高三上学期入学测试物理试题（解析版）

这是一份2024届山东省济南市历城区高三上学期入学测试物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届山东省济南市历城区高三上学期入学测试物理试题（解析版） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪声相位相反的声波，与噪声叠加从而实现降噪的效果。若用简谐横波模拟声波，如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则(   )A.降噪声波与环境噪声的频率不相等B.降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音C.降噪过程实际上是声波发生了干涉D.P点经过一个周期传播的距离为一个波长2.某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是(   )A.B.C.D.3.电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是(   )A.从20.0 s到30.0 s      B.从30.0 s到40.0 s C.从40.0 s到50.0 s      D.从50.0 s到60.0 s4.如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是(   )A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变5.抖空竹在中国有着悠久的历史。假设抖空竹所用轻绳AB总长为L，空竹重量为G，可视为质点。绳能承受的最大拉力是，将绳左端固定，将右端缓慢水平向右移动d而使绳不断，不计一切摩擦，则d的最大可能值为(   )A.   B.  C. D.6.现有三段轻绳绳悬挂在天花板上的A点，OB绳下面悬挂一个小球。第一次，保持结点O位置不变，如图1所示，某同学拉着轻绳OC从水平位置缓慢转动到竖直位置；第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢移动轻绳，使轻绳OA从竖直位置缓慢转动到如图2所示的位置，则下列说法正确的是(   )A.第一次轻绳OA的拉力先减小后增大，第二次轻绳OA的拉力逐渐减小B.第一次轻绳OA的拉力逐渐减小，第二次轻绳OA的拉力先增大后减小C.第一次轻绳OC的拉力先减小后增大，第二次轻绳OC的拉力逐渐减小D.第一次轻绳OC的拉力先减小后增大，第二次轻绳OC的拉力逐渐增大7.2020年7月23日，我国自主研制的第一颗火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场发射升空，之所以选择这天，是因为地球与火星必须处于特定位置（如图所示）才能发射。此时间被称为“发射窗口期”。设定火星与地球绕太阳运动的轨道在同一平面内，且均可视为匀速圆周运动，已知火星绕太阳运动的轨道半径为地球绕太阳运动的轨道半径的1.52倍，则相邻两次“发射窗口期”的时间间隔约为（）(   )A.360天 B.540天 C.680天 D.780天8.平底煎锅正在炸豆子。假设每个豆子的质量均为m，弹起的豆子均垂直撞击平板锅盖，撞击速度均为v。每次撞击后速度大小均变为，撞击的时间极短，发现质量为M的锅盖刚好被顶起。重力加速度为g，则单位时间撞击锅盖的豆子个数为(   )A.   B.  C. D.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.为了提高踢球时的加速能力，张同学进行加速训练。训练时，张同学和足球都位于起跑线上，教练将足球以初速度8 m/s沿水平方向踢出，同时张同学沿足球的运动方向起跑。两者的图像如图所示，下列说法正确的是(   )A.0~4 s内张同学的加速度比足球的小 B.0~4 s内张同学的加速度比足球的大C.4 s时张同学已超过足球            D.12 s时张同学已超过足球10.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比（为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是(   )A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力增大B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动C.若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为11.冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一。某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑道的摩擦可忽略；倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同，因滑板不同μ满足。在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上，以下的组合符合设计要求的是(   )A.  B.C.   D.12.某企业的生产车间在楼上，为了将工件方便快捷地运送到地面，专门安装了传送带设备，如图所示。已知传送带与水平面的夹角，正常的运行速度是。现在传送带的A端轻轻放上一个小物体（可视为质点），已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，间距离（已知，取），则(   )A.如果传送带不运行，小物体从A端运动到B端的时间为4 sB.如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体速度不可能超过皮带速度C.如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体从A端运动到B端的时间小于传送带不运行时小物体从A端运动到B端的时间D.如果传送带沿顺时针方向正常转动，小物体从A端运动到B端的时间大于传送带不运行时小物体从A端运动到B端的时间三、非选择题：本大题共5小题，共48分。考生根据要求作答。13.（6分）某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图甲所示，图乙给出了打点计时器在纸带上打出的一些计数点，相邻的两个计数点间还有4个点没画出，打点计时器所用的交流电频率为50 Hz。（1）本实验中________（填“需要”或“不需要”）满足重物的质量远大于小车的质量。（2）根据纸带，打下第2点时小车的速度_______m/s；小车的加速度为_______。（结果均保留三位有效数字）14.（8分）用如图所示的器材和方法可以验证力的平行四边形定则。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮固定在桌子边，滑轮可沿桌边移动，

第一次实验中，步骤如下：
A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止，且与桌面平行；
B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三拉力的图示；
C.以绕过的绳上的两个力为邻边作平行四边形，过O点作平行四边形的对角线，量出对角线的长度；
D.检验对角线的长度和绕过的绳上的拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。（1）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为，则第三根绳挂钩码的质量一定大于________且小于__________。（2）第二次实验时，改变滑轮的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点__________（选填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平________（选填“会”或“不会”）影响实验的结论。15.（8分）如图，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为θ，BC段水平，AB段和BC段由一小段光滑圆弧连接。一个质量为2 kg的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若1 s后质量为48 kg的滑雪者从顶端以1.5 m/s的初速度、的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起。背包与滑道的动摩擦因数为，重力加速度取，，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化。求：（1）滑道AB段的长度；（2）滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度大小。16.（12分）如图所示，“V”形光滑支架下端用铰链固定于水平地面上，支架两臂与水平面间夹角θ均为53°，“V”形支架的AB臂上套有一根原长为l的轻弹簧，轻弹簧的下端固定于“V”形支架下端，上端与一小球相接触不连接，该臂上端有一挡板。已知小球质量为m，支架每臂长为，支架静止时弹簧被压缩了，重力加速度为g。现让小球随支架一起绕中轴线以角速度ω匀速转动。，，求：（1）轻弹簧的劲度系数k；（2）轻弹簧恰为原长时，支架的角速度；（3）当及时轻弹簧弹力的大小。17.（14分）打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示，重物和C通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，C与滑轮等高（图中实线位置）时，C到两定滑轮的距离均为L。重物A和B的质量均为m，系统可以在如图虚线位置保持静止，此时连接C的绳与水平方向的夹角为60°。某次打桩时，用外力将C拉到图中实线位置，然后由静止释放。设C的下落速度为时，与正下方质量为的静止桩D正碰，碰撞时间极短，碰撞后C的速度为零，D竖直向下运动距离后静止（不考虑再次相碰）。均可视为质点。（1）求C的质量；（2）若D在运动过程中受到的阻力F可视为恒力，求F的大小；（3）撤掉桩D，将C再次拉到图中实线位置，然后由静止释放，求的总动能最大时C的动能。  
参考答案一、单项选择题1.答案：C解析：由图看出，降噪声波与环境声波波长相等，又由于机械波传播的速度由介质决定，可知降噪声波与环境噪声的传播速度相等，则两列波频率相同，叠加时会产生干涉，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，A错误，C正确；降噪过程不能消除通话时的所有背景杂音，只能消除与降噪声波频率相同的杂音，选项B错误；P点并不随波移动，D错误。故选C。2.答案：A解析：篮球做曲线运动，则篮球的速度与合力不在同一条直线上，且篮球的轨迹应向受力的一方发生偏转，故BCD错误；当篮球的速度斜向右上方时，A选项符合条件，故A正确。3.答案：A解析：电梯上升4.答案：B解析：工人受到三个力的作用，即绳的拉力、地面的支持力和重力，三力平衡，A错；工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，B对；对动滑轮受力分析，由平衡条件有，其中T为绳子拉力的大小，θ为与动滑轮相连的两段绳的夹角、m为重物与动滑轮的总质量，随着重物的上升，θ增大，则绳的拉力变大，CD错。5.答案：B解析：设轻绳与水平方向的夹角为θ，根据受力分析可得竖直方向上有，绳能承受的最大拉力是时，解得由几何关系可得，联立解得，故选B。6.答案：D解析：对图1、2中的O点进行受力分析，两绳的合力大小等于小球的重力，其大小和方向不变，利用图解法可画出受力分析图，如图甲、乙所示。图甲中OC绳中的拉力先减小后增大，OA绳中的拉力逐渐减小；图乙中OC绳中的拉力逐渐增大，OA绳中的拉力逐渐减小。D项正确。7.答案：D解析：设行星质量为m，太阳质量为M，行星与太阳的距离为r，火星的周期为，地球的周期为。行星绕太阳做近似匀速圆周运动，万有引力提供向心力有，则得，已知火星绕太阳运动的轨道半径为地球绕太阳运动的轨道半径的1.52倍，地球的周期为年，则火星的周期为年，设经时间t两星又一次运动到“发射窗口期”，根据，则两星转过的角度之差为，得年≈780天，故D正确。8.答案：A解析：设单位时间撞击锅盖的豆子个数为n，则由动量定理，其中，解得，故A项正确。二、多项选择题9.答案：BD解析：在图像中，图线的斜率表示加速度，根据图像可知，0~4 s内张同学的加速度比足球的大，故A项错误，B项正确；在图像中，图像与横轴围成的面积表示位移，4 s时，足球的位移大，故张同学没有超过足球，C项错误；12 s内张同学运动的位移为，而足球运动的位移为，故12 s时张同学已超过足球，D项正确。10.答案：AC解析：动车组在匀加速启动过程中，不变，v增大，F也增大，A正确；若四节动力车厢输出功率均为额定值，则，知随着v增大，a减小，B错误；当动车组达到最大速度时，满足；若四节动力车厢总功率为，动车组匀速行驶时满足，联立可得C正确；动车组从静止启动到达到最大速度，由动能定理得，解得，D错误。11.答案：CD解析：根据题意可得，若要符合设计要求，必须同时满足以下条件：①所有游客在倾斜滑道上均减速下滑设倾斜滑道倾角为 α，对游客进行受力分析如图则有，得，即，而不同滑板有，则有，故。②滑行结束时停在水平滑道上此条件可理解为动摩擦因数为时不能停在倾斜滑道上，动摩擦因数为时不能冲出水平滑道即速度为零时的最远位置在水平滑道的末端，则有，，联立可得，将选项数据代入可得，C、D符合条件。12.答案：AC解析：因为小物体重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力，当传送带静止或顺时针转动时，小物体匀加速下滑，根据牛顿第二定律有，联立解得，故A正确，D错误；如果传送带沿逆时针方向正常转动，开始时小物体速度小于传送带速度，小物体所受摩擦力斜向下，根据牛顿第二定律得，解得，设速度达到和传送带相同时位移为，则有，联立两式解得，小物体继续加速下滑，此时，设小物体到达传送带底端时速度为，根据运动学公式有，联立并代入数据解得，全程时间，故C正确，B错误。三、非选择题13、答案：（1）不需要（2）0.396；0.380解析：（1）本题考查测匀变速直线运动的加速度实验。本实验只需要通过重物给小车一个恒定拉力，不需要满足重物的质量远大于小车的质量。（2）计数点2的瞬时速度；根据，运用逐差法得，代入数据得。14.答案：（1）（2）不必；不会解析：（1）若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为，则两绳子的拉力分别为：，两绳子拉力的合力F的范围是：，即：，三力的合力为零，则第三根绳挂钩码的钩码质量范围在m到之间，即第三根绳挂的钩码质量一定大于m，同理第三根绳挂的钩码质量一定小于。（2）本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉到O点，所以O点的位置可以改变，只要保证三力平衡即可，不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合；同理只要保证结点平衡即可，即桌面不水平也不会影响实验的结论。
15、答案：（1）9 m （2）7.44 m/s解析：（1）过程对背包（设其质量为）受力分析，由牛顿第二定律得解得①由运动分析得：②③对滑雪者（设其质量为）：由运动分析得④，其中⑤联立①②③④⑤得（2）滑雪者拎起背包过程水平方向动量守恒，有解得滑雪者拎起背包时的速度大小为7.44 m/s16.答案：（1）（2）（3）；0解析：（1）对小球受力分析如图甲，支架静止时弹簧被压缩了，解得（2）轻弹簧恰为原长时，对小球受力分析，如图乙所示，支架的角速度为解得（3）当时，弹簧处于压缩状态解得轻弹簧弹力为当时小球与弹簧脱离接触，。17.答案：(1)(2)(3)解析：（1）系统在图中虚线位置能保持静止，由平衡条件可得解得（2）设碰撞后D的速度为v，由于碰撞时间极短，构成的系统动量守恒在D运动过程中由动能定理有将代入可得（3）系统动能最大时加速度为零，合力为零，即在图中虚线位置时系统的动能最大。设此时与C的速度大小分别为，由于C的速度沿绳的分速度等于的速度，故再由系统机械能守恒有解得C的最大动能